Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
А.Г. Маслов, Ю.В. Герасимов. СТАТИСТИКА МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ БОЗОННО-ФЕРМИОННОЙ СМЕСИ
А.Г. Маслов, Ю.В. Герасимов
СТАТИСТИКА МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ
БОЗОННО-ФЕРМИОННОЙ СМЕСИ
Московский государственный технический университет им. Н.Э Баумана,
Москва, Россия
E-mail: maslov_art@bmstu.ru
В работе получено квантовое распределение частиц многокомпонентного плазменного образования (химической плазмы) по энергетическим уровням. Использован подход с расчётом статистического веса плазменного образования и последующим поиском экстремума по Лагранжу. Для исполнения задач оптимизации воздействия частиц плазмы на поверхность ускоряемого рельсотроном объекта, введено ограничение системы по занимаемому объёму.
В настоящее время всё большую важность в науке и технике приобретают различные плазменные образования. Они используются в геофизике, при нанесении напылений, в космических исследованиях. Для исследования ионосферы Земли могут применяться различные спутники, в том числе, наноспутники. Наноспутники в составе различных кластеров предлагается выводить при помощи перспективных систем импульсного старта, в которых так же используются плазменные поршни. Авторами предполагается использование рельсотронной системы разгона наноспутника, устройство которого описано в работе [1]. Следует отметить, что электромагнитные ускорители, в частности рельсотрон имеют ряд недостатков: высокие потери энергии на нагрев материала ведущего устройства и наноспутника; низкая надёжность; внедрение частиц-носителей тока в поверхность метаемого тела и рельсовые ускорители, что провоцирует следующие проблемы:
– Увеличение удельного объёма метаемого тела.
– Дополнительный нагрев.
– Снижение прочности конструкций.
Для разрешения этих проблем и оптимизации воздействия плазменного образования на наноспутник необходимо представлять распределение частиц плазменного образования по энергиям. Данная проблема осложняется тем, что плазменное образование многокомпонентно и содержит, как бозоны, так и фермионы. Кроме того, для использования в ускорителях необходимо наиболее полное использование предоставленного объёма (камеры разогрева).
Общий вид статистик Бозе-Эйнштейна, Ферми-Дирака
и обобщённой статистики
Эта задача была решена авторами в работе [2] при помощи обобщённого распределения, вид которого представлен на рисунке.
ЛИТЕРАТУРА
1. Герасимов Ю.В., Каретников Г.К., Селиванов А.Б. Стабилизация нано-спутников при импульсном старте в атмосфере и космическом пространстве // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. вып. 8.
2. Герасимов Ю.В., Маслов А.Г. Статистика многокомпонентной системы квантовых частиц // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: Естественные науки, М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана № 1, 2015.